]> git.ipfire.org Git - thirdparty/ipxe.git/commitdiff
[dwmac] Add driver for DesignWare Ethernet MAC
authorMichael Brown <mcb30@ipxe.org>
Thu, 10 Jul 2025 12:44:37 +0000 (13:44 +0100)
committerMichael Brown <mcb30@ipxe.org>
Thu, 10 Jul 2025 13:39:07 +0000 (14:39 +0100)
Add a basic driver for the DesignWare Ethernet MAC network interface
as found in the Lichee Pi 4A.

Signed-off-by: Michael Brown <mcb30@ipxe.org>
src/drivers/net/dwmac.c [new file with mode: 0644]
src/drivers/net/dwmac.h [new file with mode: 0644]
src/include/ipxe/errfile.h

diff --git a/src/drivers/net/dwmac.c b/src/drivers/net/dwmac.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..67656e7
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,656 @@
+/*
+ * Copyright (C) 2025 Michael Brown <mbrown@fensystems.co.uk>.
+ *
+ * This program is free software; you can redistribute it and/or
+ * modify it under the terms of the GNU General Public License as
+ * published by the Free Software Foundation; either version 2 of the
+ * License, or (at your option) any later version.
+ *
+ * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
+ * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+ * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
+ * General Public License for more details.
+ *
+ * You should have received a copy of the GNU General Public License
+ * along with this program; if not, write to the Free Software
+ * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA
+ * 02110-1301, USA.
+ *
+ * You can also choose to distribute this program under the terms of
+ * the Unmodified Binary Distribution Licence (as given in the file
+ * COPYING.UBDL), provided that you have satisfied its requirements.
+ */
+
+FILE_LICENCE ( GPL2_OR_LATER_OR_UBDL );
+
+#include <stdint.h>
+#include <string.h>
+#include <errno.h>
+#include <byteswap.h>
+#include <ipxe/netdevice.h>
+#include <ipxe/ethernet.h>
+#include <ipxe/if_ether.h>
+#include <ipxe/iobuf.h>
+#include <ipxe/timer.h>
+#include <ipxe/devtree.h>
+#include <ipxe/fdt.h>
+#include "dwmac.h"
+
+/** @file
+ *
+ * Synopsys DesignWare MAC network driver
+ *
+ */
+
+/******************************************************************************
+ *
+ * Debug
+ *
+ ******************************************************************************
+ */
+
+/**
+ * Dump MAC registers (for debugging)
+ *
+ * @v dwmac            DesignWare MAC device
+ */
+static void dwmac_dump_mac ( struct dwmac *dwmac ) {
+
+       /* Do nothing unless debugging is enabled */
+       if ( ! DBG_LOG )
+               return;
+
+       /* Dump MAC registers */
+       DBGC ( dwmac, "DWMAC %s ver %08x cfg %08x flt %08x flo %08x\n",
+              dwmac->name, readl ( dwmac->regs + DWMAC_VER ),
+              readl ( dwmac->regs + DWMAC_CFG ),
+              readl ( dwmac->regs + DWMAC_FILTER ),
+              readl ( dwmac->regs + DWMAC_FLOW ) );
+       DBGC ( dwmac, "DWMAC %s isr %08x dbg %08x gmi %08x\n",
+              dwmac->name, readl ( dwmac->regs + DWMAC_ISR ),
+              readl ( dwmac->regs + DWMAC_DEBUG ),
+              readl ( dwmac->regs + DWMAC_GMII ) );
+}
+
+/**
+ * Dump DMA registers (for debugging)
+ *
+ * @v dwmac            DesignWare MAC device
+ */
+static void dwmac_dump_dma ( struct dwmac *dwmac ) {
+       uint32_t status;
+
+       /* Do nothing unless debugging is enabled */
+       if ( ! DBG_LOG )
+               return;
+
+       /* Dump DMA registers */
+       status = readl ( dwmac->regs + DWMAC_STATUS );
+       DBGC ( dwmac, "DWMAC %s bus %08x fea %08x axi %08x ahb %08x\n",
+              dwmac->name, readl ( dwmac->regs + DWMAC_BUS ),
+              readl ( dwmac->regs + DWMAC_FEATURE ),
+              readl ( dwmac->regs + DWMAC_AXI ),
+              readl ( dwmac->regs + DWMAC_AHB ) );
+       DBGC ( dwmac, "DWMAC %s opm %08x sta %08x drp %08x\n",
+              dwmac->name, readl ( dwmac->regs + DWMAC_OP ),
+              status, readl ( dwmac->regs + DWMAC_DROP ) );
+       DBGC ( dwmac, "DWMAC %s txb %08x txd %08x txb %08x\n",
+              dwmac->name, readl ( dwmac->regs + DWMAC_TXBASE ),
+              readl ( dwmac->regs + DWMAC_TXDESC ),
+              readl ( dwmac->regs + DWMAC_TXBUF ) );
+       DBGC ( dwmac, "DWMAC %s rxb %08x rxd %08x rxb %08x\n",
+              dwmac->name, readl ( dwmac->regs + DWMAC_RXBASE ),
+              readl ( dwmac->regs + DWMAC_RXDESC ),
+              readl ( dwmac->regs + DWMAC_RXBUF ) );
+
+       /* Clear sticky bits in status register, since nothing else will */
+       writel ( status, ( dwmac->regs + DWMAC_STATUS ) );
+}
+
+/**
+ * Dump all registers (for debugging)
+ *
+ * @v dwmac            DesignWare MAC device
+ */
+static void __attribute__ (( unused )) dwmac_dump ( struct dwmac *dwmac ) {
+
+       /* Dump MAC and DMA registers */
+       dwmac_dump_mac ( dwmac );
+       dwmac_dump_dma ( dwmac );
+}
+
+/******************************************************************************
+ *
+ * Device reset
+ *
+ ******************************************************************************
+ */
+
+/**
+ * Reset hardware
+ *
+ * @v dwmac            DesignWare MAC device
+ * @ret rc             Return status code
+ */
+static int dwmac_reset ( struct dwmac *dwmac ) {
+       unsigned int i;
+       uint32_t bus;
+
+       /* Trigger software reset */
+       writel ( DWMAC_BUS_SWR, ( dwmac->regs + DWMAC_BUS ) );
+
+       /* Wait for reset to complete */
+       for ( i = 0 ; i < DWMAC_RESET_MAX_WAIT_MS ; i++ ) {
+
+               /* Delay */
+               mdelay ( 1 );
+
+               /* Check for reset completion */
+               bus = readl ( dwmac->regs + DWMAC_BUS );
+               if ( ! ( bus & DWMAC_BUS_SWR ) )
+                       return 0;
+       }
+
+       DBGC ( dwmac, "DWMAC %s timed out waiting for reset\n",
+              dwmac->name );
+       return -ETIMEDOUT;
+}
+
+/******************************************************************************
+ *
+ * Link state
+ *
+ ******************************************************************************
+ */
+
+/**
+ * Check link state
+ *
+ * @v netdev           Network device
+ */
+static void dwmac_check_link ( struct net_device *netdev ) {
+       struct dwmac *dwmac = netdev->priv;
+       uint32_t gmii;
+
+       /* Read SGMII/RGMII link status */
+       gmii = readl ( dwmac->regs + DWMAC_GMII );
+       DBGC ( dwmac, "DWMAC %s GMII link status %#08x\n", dwmac->name, gmii );
+
+       /* Update network device */
+       if ( gmii & DWMAC_GMII_LINK ) {
+               netdev_link_up ( netdev );
+       } else {
+               netdev_link_down ( netdev );
+       }
+}
+
+/******************************************************************************
+ *
+ * Network device interface
+ *
+ ******************************************************************************
+ */
+
+/**
+ * Create descriptor ring
+ *
+ * @v dwmac            DesignWare MAC device
+ * @v ring             Descriptor ring
+ * @ret rc             Return status code
+ */
+static int dwmac_create_ring ( struct dwmac *dwmac, struct dwmac_ring *ring ) {
+       struct dwmac_descriptor *desc;
+       struct dwmac_descriptor *next;
+       physaddr_t base;
+       unsigned int i;
+
+       /* Allocate descriptor ring (on its own size) */
+       ring->desc = dma_alloc ( dwmac->dma, &ring->map, ring->len, ring->len );
+       if ( ! ring->desc )
+               return -ENOMEM;
+
+       /* Initialise descriptor ring */
+       memset ( ring->desc, 0, ring->len );
+       for ( i = 0 ; i < ring->count ; i++ ) {
+               desc = &ring->desc[i];
+               desc->size = cpu_to_le16 ( DWMAC_RX_LEN |
+                                          DWMAC_SIZE_RX_CHAIN );
+               desc->ctrl = ring->ctrl;
+               assert ( desc->ctrl & DWMAC_CTRL_CHAIN );
+               next = &ring->desc[ ( i + 1 ) & ( ring->count - 1 ) ];
+               desc->next = dma ( &ring->map, next );
+       }
+       wmb();
+
+       /* Program ring address */
+       base = dma ( &ring->map, ring->desc );
+       assert ( base == ( ( uint32_t ) base ) );
+       writel ( base, ( dwmac->regs + DWMAC_DMA + ring->qbase ) );
+
+       DBGC ( dwmac, "DWMAC %s ring %02x is at [%08lx,%08lx)\n",
+              dwmac->name, ring->qbase, virt_to_phys ( ring->desc ),
+              ( virt_to_phys ( ring->desc ) + ring->len ) );
+       return 0;
+}
+
+/**
+ * Destroy descriptor ring
+ *
+ * @v dwmac            DesignWare MAC device
+ * @v ring             Descriptor ring
+ */
+static void dwmac_destroy_ring ( struct dwmac *dwmac,
+                                struct dwmac_ring *ring ) {
+
+       /* Clear ring address */
+       writel ( 0, ( dwmac->regs + DWMAC_DMA + ring->qbase ) );
+
+       /* Free descriptor ring */
+       dma_free ( &ring->map, ring->desc, ring->len );
+       ring->desc = NULL;
+       ring->prod = 0;
+       ring->cons = 0;
+}
+
+/**
+ * Refill receive descriptor ring
+ *
+ * @v dwmac            DesignWare MAC device
+ */
+static void dwmac_refill_rx ( struct dwmac *dwmac ) {
+       struct dwmac_descriptor *rx;
+       struct io_buffer *iobuf;
+       unsigned int rx_idx;
+       unsigned int refilled = 0;
+
+       /* Refill ring */
+       while ( ( dwmac->rx.prod - dwmac->rx.cons ) != DWMAC_NUM_RX_DESC ) {
+
+               /* Allocate I/O buffer */
+               iobuf = alloc_rx_iob ( DWMAC_RX_LEN, dwmac->dma );
+               if ( ! iobuf ) {
+                       /* Wait for next refill */
+                       break;
+               }
+
+               /* Get next receive descriptor */
+               rx_idx = ( dwmac->rx.prod++ % DWMAC_NUM_RX_DESC );
+               rx = &dwmac->rx.desc[rx_idx];
+
+               /* Populate receive descriptor */
+               rx->addr = cpu_to_le32 ( iob_dma ( iobuf ) );
+               wmb();
+               rx->stat = cpu_to_le32 ( DWMAC_STAT_OWN );
+
+               /* Record I/O buffer */
+               assert ( dwmac->rx_iobuf[rx_idx] == NULL );
+               dwmac->rx_iobuf[rx_idx] = iobuf;
+
+               DBGC2 ( dwmac, "DWMAC %s RX %d is [%08lx,%08lx)\n",
+                       dwmac->name, rx_idx, virt_to_phys ( iobuf->data ),
+                       ( virt_to_phys ( iobuf->data ) + DWMAC_RX_LEN ) );
+               refilled++;
+       }
+
+       /* Trigger poll */
+       if ( refilled ) {
+               wmb();
+               writel ( 0, ( dwmac->regs + DWMAC_RXPOLL ) );
+       }
+}
+
+/**
+ * Open network device
+ *
+ * @v netdev           Network device
+ * @ret rc             Return status code
+ */
+static int dwmac_open ( struct net_device *netdev ) {
+       struct dwmac *dwmac = netdev->priv;
+       union dwmac_mac mac;
+       int rc;
+
+       /* Create transmit descriptor ring */
+       if ( ( rc = dwmac_create_ring ( dwmac, &dwmac->tx ) ) != 0 )
+               goto err_create_tx;
+
+       /* Create receive descriptor ring */
+       if ( ( rc = dwmac_create_ring ( dwmac, &dwmac->rx ) ) != 0 )
+               goto err_create_rx;
+
+       /* Set MAC address */
+       memcpy ( mac.raw, netdev->ll_addr, ETH_ALEN );
+       writel ( mac.reg.addrl, ( dwmac->regs + DWMAC_ADDRL ) );
+       writel ( mac.reg.addrh, ( dwmac->regs + DWMAC_ADDRH ) );
+
+       /* Enable promiscuous mode */
+       writel ( DWMAC_FILTER_PR, ( dwmac->regs + DWMAC_FILTER ) );
+
+       /* Enable transmit and receive */
+       writel ( ( DWMAC_OP_TXSF | DWMAC_OP_RXSF |
+                  DWMAC_OP_TXEN | DWMAC_OP_RXEN ),
+                ( dwmac->regs + DWMAC_OP ) );
+       writel ( ( DWMAC_CFG_DO | DWMAC_CFG_FD |
+                  DWMAC_CFG_TXEN | DWMAC_CFG_RXEN ),
+                ( dwmac->regs + DWMAC_CFG ) );
+
+       /* Refill receive descriptor ring */
+       dwmac_refill_rx ( dwmac );
+
+       /* Update link state */
+       dwmac_check_link ( netdev );
+
+       return 0;
+
+       dwmac_destroy_ring ( dwmac, &dwmac->rx );
+ err_create_rx:
+       dwmac_destroy_ring ( dwmac, &dwmac->tx );
+ err_create_tx:
+       return rc;
+}
+
+/**
+ * Close network device
+ *
+ * @v netdev           Network device
+ */
+static void dwmac_close ( struct net_device *netdev ) {
+       struct dwmac *dwmac = netdev->priv;
+       unsigned int i;
+
+       /* Reset NIC */
+       dwmac_reset ( dwmac );
+
+       /* Discard unused receive buffers */
+       for ( i = 0 ; i < DWMAC_NUM_RX_DESC ; i++ ) {
+               if ( dwmac->rx_iobuf[i] )
+                       free_rx_iob ( dwmac->rx_iobuf[i] );
+               dwmac->rx_iobuf[i] = NULL;
+       }
+
+       /* Destroy receive descriptor ring */
+       dwmac_destroy_ring ( dwmac, &dwmac->rx );
+
+       /* Destroy transmit descriptor ring */
+       dwmac_destroy_ring ( dwmac, &dwmac->tx );
+}
+
+/**
+ * Transmit packet
+ *
+ * @v netdev           Network device
+ * @v iobuf            I/O buffer
+ * @ret rc             Return status code
+ */
+static int dwmac_transmit ( struct net_device *netdev,
+                           struct io_buffer *iobuf ) {
+       struct dwmac *dwmac = netdev->priv;
+       struct dwmac_descriptor *tx;
+       unsigned int tx_idx;
+
+       /* Get next transmit descriptor */
+       if ( ( dwmac->tx.prod - dwmac->tx.cons ) >= DWMAC_NUM_TX_DESC ) {
+               DBGC ( dwmac, "DWMAC %s out of transmit descriptors\n",
+                      dwmac->name );
+               return -ENOBUFS;
+       }
+       tx_idx = ( dwmac->tx.prod % DWMAC_NUM_TX_DESC );
+       tx = &dwmac->tx.desc[tx_idx];
+
+       /* Update producer index */
+       dwmac->tx.prod++;
+
+       /* Populate transmit descriptor */
+       tx->size = cpu_to_le16 ( iob_len ( iobuf ) );
+       tx->addr = cpu_to_le32 ( iob_dma ( iobuf ) );
+       wmb();
+       tx->stat = cpu_to_le32 ( DWMAC_STAT_OWN | DWMAC_STAT_TX_LAST |
+                                DWMAC_STAT_TX_FIRST | DWMAC_STAT_TX_CHAIN );
+       wmb();
+
+       /* Initiate transmission */
+       writel ( 0, ( dwmac->regs + DWMAC_TXPOLL ) );
+
+       DBGC2 ( dwmac, "DWMAC %s TX %d is [%08lx,%08lx)\n",
+               dwmac->name, tx_idx, virt_to_phys ( iobuf->data ),
+               ( virt_to_phys ( iobuf->data ) + iob_len ( iobuf ) ) );
+       return 0;
+}
+
+/**
+ * Poll for completed packets
+ *
+ * @V netdev           Network device
+ */
+static void dwmac_poll_tx ( struct net_device *netdev ) {
+       struct dwmac *dwmac = netdev->priv;
+       struct dwmac_descriptor *tx;
+       unsigned int tx_idx;
+
+       /* Check for completed packets */
+       while ( dwmac->tx.cons != dwmac->tx.prod ) {
+
+               /* Get next transmit descriptor */
+               tx_idx = ( dwmac->tx.cons % DWMAC_NUM_TX_DESC );
+               tx = &dwmac->tx.desc[tx_idx];
+
+               /* Stop if descriptor is still owned by hardware */
+               if ( tx->stat & cpu_to_le32 ( DWMAC_STAT_OWN ) )
+                       return;
+               dwmac->tx.cons++;
+
+               /* Report completion */
+               if ( tx->stat & cpu_to_le32 ( DWMAC_STAT_ERR ) ) {
+                       DBGC ( dwmac, "DWMAC %s TX %d error %#08x\n",
+                              dwmac->name, tx_idx, le32_to_cpu ( tx->stat ) );
+                       dwmac_dump ( dwmac );
+                       netdev_tx_complete_next_err ( netdev, -EIO );
+               } else {
+                       DBGC2 ( dwmac, "DWMAC %s TX %d complete\n",
+                               dwmac->name, tx_idx );
+                       netdev_tx_complete_next ( netdev );
+               }
+       }
+}
+
+/**
+ * Poll for received packets
+ *
+ * @v netdev           Network device
+ */
+static void dwmac_poll_rx ( struct net_device *netdev ) {
+       struct dwmac *dwmac = netdev->priv;
+       struct dwmac_descriptor *rx;
+       struct io_buffer *iobuf;
+       unsigned int rx_idx;
+       uint32_t stat;
+       size_t len;
+
+       /* Check for received packets */
+       while ( dwmac->rx.cons != dwmac->rx.prod ) {
+
+               /* Get next receive descriptor */
+               rx_idx = ( dwmac->rx.cons % DWMAC_NUM_RX_DESC );
+               rx = &dwmac->rx.desc[rx_idx];
+
+               /* Stop if descriptor is still in use */
+               if ( rx->stat & cpu_to_le32 ( DWMAC_STAT_OWN ) )
+                       return;
+               dwmac->rx.cons++;
+
+               /* Consume I/O buffer */
+               iobuf = dwmac->rx_iobuf[rx_idx];
+               assert ( iobuf != NULL );
+               dwmac->rx_iobuf[rx_idx] = NULL;
+
+               /* Hand off to network stack */
+               stat = le32_to_cpu ( rx->stat );
+               assert ( stat & DWMAC_STAT_RX_FIRST );
+               assert ( stat & DWMAC_STAT_RX_LAST );
+               if ( stat & DWMAC_STAT_ERR ) {
+                       DBGC ( dwmac, "DWMAC %s RX %d error %#08x\n",
+                              dwmac->name, rx_idx, stat );
+                       dwmac_dump ( dwmac );
+                       netdev_rx_err ( netdev, iobuf, -EIO );
+               } else {
+                       len = ( DWMAC_STAT_RX_LEN ( stat ) - 4 /* CRC */ );
+                       iob_put ( iobuf, len );
+                       DBGC2 ( dwmac, "DWMAC %s RX %d complete (length "
+                               "%zd)\n", dwmac->name, rx_idx, len );
+                       netdev_rx ( netdev, iobuf );
+               }
+       }
+}
+
+/**
+ * Poll for completed and received packets
+ *
+ * @v netdev           Network device
+ */
+static void dwmac_poll ( struct net_device *netdev ) {
+       struct dwmac *dwmac = netdev->priv;
+       uint32_t status;
+
+       /* Check for link status changes */
+       status = readl ( dwmac->regs + DWMAC_STATUS );
+       if ( status & DWMAC_STATUS_LINK )
+               dwmac_check_link ( netdev );
+
+       /* Poll for TX competions, if applicable */
+       dwmac_poll_tx ( netdev );
+
+       /* Poll for RX completions */
+       dwmac_poll_rx ( netdev );
+
+       /* Refill RX ring */
+       dwmac_refill_rx ( dwmac );
+}
+
+/** DesignWare MAC network device operations */
+static struct net_device_operations dwmac_operations = {
+       .open           = dwmac_open,
+       .close          = dwmac_close,
+       .transmit       = dwmac_transmit,
+       .poll           = dwmac_poll,
+};
+
+/******************************************************************************
+ *
+ * Devicetree interface
+ *
+ ******************************************************************************
+ */
+
+/**
+ * Probe devicetree device
+ *
+ * @v dt               Devicetree device
+ * @v offset           Starting node offset
+ * @ret rc             Return status code
+ */
+static int dwmac_probe ( struct dt_device *dt, unsigned int offset ) {
+       struct net_device *netdev;
+       struct dwmac *dwmac;
+       union dwmac_mac mac;
+       int rc;
+
+       /* Allocate and initialise net device */
+       netdev = alloc_etherdev ( sizeof ( *dwmac ) );
+       if ( ! netdev ) {
+               rc = -ENOMEM;
+               goto err_alloc;
+       }
+       netdev_init ( netdev, &dwmac_operations );
+       dwmac = netdev->priv;
+       dt_set_drvdata ( dt, netdev );
+       netdev->dev = &dt->dev;
+       netdev->dma = &dt->dma;
+       memset ( dwmac, 0, sizeof ( *dwmac ) );
+       dwmac->dma = &dt->dma;
+       dwmac->name = netdev->dev->name;
+       dwmac_init_ring ( &dwmac->tx, DWMAC_NUM_TX_DESC, DWMAC_TXBASE,
+                         ( DWMAC_CTRL_TX_FIRST | DWMAC_CTRL_TX_LAST |
+                           DWMAC_CTRL_CHAIN ) );
+       dwmac_init_ring ( &dwmac->rx, DWMAC_NUM_RX_DESC, DWMAC_RXBASE,
+                         DWMAC_CTRL_CHAIN );
+
+       /* Map registers */
+       dwmac->regs = dt_ioremap ( dt, offset, DWMAC_REG_IDX, DWMAC_REG_LEN );
+       if ( ! dwmac->regs ) {
+               rc = -ENODEV;
+               goto err_ioremap;
+       }
+
+       /* Fetch devicetree MAC address */
+       if ( ( rc = fdt_mac ( &sysfdt, offset, netdev ) ) != 0 ) {
+               DBGC ( dwmac, "DWMAC %s could not fetch MAC: %s\n",
+                      dwmac->name, strerror ( rc ) );
+               goto err_mac;
+       }
+
+       /* Fetch current MAC address, if set */
+       mac.reg.addrl = readl ( dwmac->regs + DWMAC_ADDRL );
+       mac.reg.addrh = readl ( dwmac->regs + DWMAC_ADDRH );
+       memcpy ( netdev->ll_addr, mac.raw, ETH_ALEN );
+
+       /* Reset the NIC */
+       if ( ( rc = dwmac_reset ( dwmac ) ) != 0 )
+               goto err_reset;
+
+       /* Register network device */
+       if ( ( rc = register_netdev ( netdev ) ) != 0 )
+               goto err_register_netdev;
+
+       /* Update link state */
+       dwmac_check_link ( netdev );
+
+       return 0;
+
+       unregister_netdev ( netdev );
+ err_register_netdev:
+       dwmac_reset ( dwmac );
+ err_reset:
+ err_mac:
+       iounmap ( dwmac->regs );
+ err_ioremap:
+       netdev_nullify ( netdev );
+       netdev_put ( netdev );
+ err_alloc:
+       return rc;
+}
+
+/**
+ * Remove devicetree device
+ *
+ * @v dt               Devicetree device
+ */
+static void dwmac_remove ( struct dt_device *dt ) {
+       struct net_device *netdev = dt_get_drvdata ( dt );
+       struct dwmac *dwmac = netdev->priv;
+
+       /* Unregister network device */
+       unregister_netdev ( netdev );
+
+       /* Reset card */
+       dwmac_reset ( dwmac );
+
+       /* Free network device */
+       iounmap ( dwmac->regs );
+       netdev_nullify ( netdev );
+       netdev_put ( netdev );
+}
+
+/** DesignWare MAC compatible model identifiers */
+static const char * dwmac_ids[] = {
+       "thead,light-dwmac",
+       "snps,dwmac",
+};
+
+/** DesignWare MAC devicetree driver */
+struct dt_driver dwmac_driver __dt_driver = {
+       .name = "dwmac",
+       .ids = dwmac_ids,
+       .id_count = ( sizeof ( dwmac_ids ) / sizeof ( dwmac_ids[0] ) ),
+       .probe = dwmac_probe,
+       .remove = dwmac_remove,
+};
diff --git a/src/drivers/net/dwmac.h b/src/drivers/net/dwmac.h
new file mode 100644 (file)
index 0000000..d36bfd4
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,238 @@
+#ifndef _DWMAC_H
+#define _DWMAC_H
+
+/** @file
+ *
+ * Synopsys DesignWare MAC network driver
+ *
+ */
+
+FILE_LICENCE ( GPL2_OR_LATER_OR_UBDL );
+
+#include <stdint.h>
+#include <ipxe/if_ether.h>
+
+/** I/O region index */
+#define DWMAC_REG_IDX 0
+
+/** I/O region length */
+#define DWMAC_REG_LEN 0x2000
+
+/** MAC register block */
+#define DWMAC_MAC 0x0000
+#define DWMAC_MAC_REG( n ) ( DWMAC_MAC + ( (n) * 4 ) )
+
+/** MAC configuration register */
+#define DWMAC_CFG DWMAC_MAC_REG ( 0 )
+#define DWMAC_CFG_DO           0x00002000      /**< Disable RX own frames */
+#define DWMAC_CFG_FD           0x00000800      /**< Full duplex */
+#define DWMAC_CFG_TXEN         0x00000008      /**< TX enabled */
+#define DWMAC_CFG_RXEN         0x00000004      /**< RX enabled */
+
+/** MAC filter register */
+#define DWMAC_FILTER DWMAC_MAC_REG ( 1 )
+#define DWMAC_FILTER_PR                0x00000001      /**< Promiscuous mode */
+
+/** Flow control register */
+#define DWMAC_FLOW DWMAC_MAC_REG ( 6 )
+
+/** Version register */
+#define DWMAC_VER DWMAC_MAC_REG ( 8 )
+
+/** Debug register */
+#define DWMAC_DEBUG DWMAC_MAC_REG ( 9 )
+
+/** Interrupt status register */
+#define DWMAC_ISR DWMAC_MAC_REG ( 14 )
+
+/** MAC address high register */
+#define DWMAC_ADDRH DWMAC_MAC_REG ( 16 )
+
+/** MAC address low register */
+#define DWMAC_ADDRL DWMAC_MAC_REG ( 17 )
+
+/** A DesignWare MAC address */
+union dwmac_mac {
+       struct {
+               uint32_t addrl;
+               uint32_t addrh;
+       } __attribute__ (( packed )) reg;
+       uint8_t raw[ETH_ALEN];
+};
+
+/** SGMII/RGMII status register */
+#define DWMAC_GMII DWMAC_MAC_REG ( 54 )
+#define DWMAC_GMII_LINK                0x00000008      /**< Link up */
+
+/** DMA register block */
+#define DWMAC_DMA 0x1000
+#define DWMAC_DMA_REG( n ) ( DWMAC_DMA + ( (n) * 4 ) )
+
+/** Bus mode register */
+#define DWMAC_BUS DWMAC_DMA_REG ( 0 )
+#define DWMAC_BUS_PBL4         0x01000000      /**< 4x PBL mode */
+#define DWMAC_BUS_USP          0x00800000      /**< Use separate PBL */
+#define DWMAC_BUS_RPBL(x)      ( (x) << 17 )   /**< RX DMA PBL */
+#define DWMAC_BUS_FB           0x00010000      /**< Fixed burst */
+#define DWMAC_BUS_PBL(x)       ( (x) << 8 )    /**< (TX) DMA PBL */
+#define DWMAC_BUS_SWR          0x00000001      /**< Software reset */
+
+/** Time to wait for software reset to complete */
+#define DWMAC_RESET_MAX_WAIT_MS 500
+
+/** Transmit poll demand register */
+#define DWMAC_TXPOLL DWMAC_DMA_REG ( 1 )
+
+/** Receive poll demand register */
+#define DWMAC_RXPOLL DWMAC_DMA_REG ( 2 )
+
+/** Receive descriptor list address register */
+#define DWMAC_RXBASE DWMAC_DMA_REG ( 3 )
+
+/** Transmit descriptor list address register */
+#define DWMAC_TXBASE DWMAC_DMA_REG ( 4 )
+
+/** Status register */
+#define DWMAC_STATUS DWMAC_DMA_REG ( 5 )
+#define DWMAC_STATUS_LINK      0x04000000      /**< Link status change */
+
+/** Operation mode register */
+#define DWMAC_OP DWMAC_DMA_REG ( 6 )
+#define DWMAC_OP_RXSF          0x02000000      /**< RX store and forward */
+#define DWMAC_OP_TXSF          0x00200000      /**< TX store and forward */
+#define DWMAC_OP_TXEN          0x00002000      /**< TX enabled */
+#define DWMAC_OP_RXEN          0x00000002      /**< RX enabled */
+
+/** Packet drop counter register */
+#define DWMAC_DROP DWMAC_DMA_REG ( 8 )
+
+/** AXI bus mode register */
+#define DWMAC_AXI DWMAC_DMA_REG ( 10 )
+
+/** AHB or AXI status register */
+#define DWMAC_AHB DWMAC_DMA_REG ( 11 )
+
+/** Current transmit descriptor register */
+#define DWMAC_TXDESC DWMAC_DMA_REG ( 18 )
+
+/** Current receive descriptor register */
+#define DWMAC_RXDESC DWMAC_DMA_REG ( 19 )
+
+/** Current transmit buffer address register */
+#define DWMAC_TXBUF DWMAC_DMA_REG ( 20 )
+
+/** Current receive buffer address register */
+#define DWMAC_RXBUF DWMAC_DMA_REG ( 21 )
+
+/** Hardware feature register */
+#define DWMAC_FEATURE DWMAC_DMA_REG ( 22 )
+
+/** A frame descriptor
+ *
+ * We populate the descriptor with values that are valid for both
+ * normal and enhanced descriptor formats, to avoid needing to care
+ * about which version of the hardware we have.
+ */
+struct dwmac_descriptor {
+       /** Completion status */
+       uint32_t stat;
+       /** Buffer size */
+       uint16_t size;
+       /** Reserved */
+       uint8_t reserved_a;
+       /** Ring control */
+       uint8_t ctrl;
+       /** Buffer address */
+       uint32_t addr;
+       /** Next descriptor address */
+       uint32_t next;
+} __attribute__ (( packed ));
+
+/* Completion status */
+#define DWMAC_STAT_OWN         0x80000000      /**< Owned by hardware */
+#define DWMAC_STAT_TX_LAST     0x20000000      /**< Last segment (TX) */
+#define DWMAC_STAT_TX_FIRST    0x10000000      /**< First segment (TX) */
+#define DWMAC_STAT_TX_CHAIN    0x00100000      /**< Chained descriptor (TX) */
+#define DWMAC_STAT_ERR         0x00008000      /**< Error summary */
+#define DWMAC_STAT_RX_FIRST    0x00000200      /**< First segment (RX) */
+#define DWMAC_STAT_RX_LAST     0x00000100      /**< Last segment (RX) */
+#define DWMAC_STAT_RX_LEN(x) \
+       ( ( (x) >> 16 ) & 0x3fff )              /**< Frame length (RX) */
+
+/** Buffer size */
+#define DWMAC_SIZE_RX_CHAIN    0x4000          /**< Chained descriptor (RX) */
+
+/* Ring control */
+#define DWMAC_CTRL_TX_LAST     0x40            /**< Last segment (TX) */
+#define DWMAC_CTRL_TX_FIRST    0x20            /**< First segment (TX) */
+#define DWMAC_CTRL_CHAIN       0x01            /**< Chained descriptor */
+
+/** A DesignWare descriptor ring */
+struct dwmac_ring {
+       /** Descriptors */
+       struct dwmac_descriptor *desc;
+       /** Descriptor ring DMA mapping */
+       struct dma_mapping map;
+       /** Producer index */
+       unsigned int prod;
+       /** Consumer index */
+       unsigned int cons;
+
+       /** Queue base address register (within DMA block) */
+       uint8_t qbase;
+       /** Number of descriptors */
+       uint8_t count;
+       /** Default control flags */
+       uint8_t ctrl;
+       /** Length of descriptors */
+       size_t len;
+};
+
+/** Number of transmit descriptors */
+#define DWMAC_NUM_TX_DESC 16
+
+/** Number of receive descriptors */
+#define DWMAC_NUM_RX_DESC 16
+
+/** Length of receive buffers
+ *
+ * Must be a multiple of 16.
+ */
+#define DWMAC_RX_LEN 1536
+
+/**
+ * Initialise descriptor ring
+ *
+ * @v ring             Descriptor ring
+ * @v count            Number of descriptors
+ * @v qbase            Queue base address register
+ * @v ctrl             Default descriptor control flags
+ */
+static inline __attribute__ (( always_inline )) void
+dwmac_init_ring ( struct dwmac_ring *ring, unsigned int count,
+                 unsigned int qbase, unsigned int ctrl ) {
+
+       ring->qbase = ( qbase - DWMAC_DMA );
+       ring->count = count;
+       ring->ctrl = ctrl;
+       ring->len = ( count * sizeof ( ring->desc[0] ) );
+}
+
+/** A DesignWare MAC network card */
+struct dwmac {
+       /** Registers */
+       void *regs;
+       /** DMA device */
+       struct dma_device *dma;
+       /** Device name (for debugging) */
+       const char *name;
+
+       /** Transmit ring */
+       struct dwmac_ring tx;
+       /** Receive ring */
+       struct dwmac_ring rx;
+       /** Receive I/O buffers */
+       struct io_buffer *rx_iobuf[DWMAC_NUM_RX_DESC];
+};
+
+#endif /* _DWMAC_H */
index 9eaa784fc5ed914e3bd0360ef0f477489e05bb7d..eee71bfaa6e50796e9aaea097e480fb2b955436c 100644 (file)
@@ -235,6 +235,7 @@ FILE_LICENCE ( GPL2_OR_LATER_OR_UBDL );
 #define ERRFILE_atl2_hw                     ( ERRFILE_DRIVER | 0x00d90000 )
 #define ERRFILE_devtree                     ( ERRFILE_DRIVER | 0x00da0000 )
 #define ERRFILE_cgem                ( ERRFILE_DRIVER | 0x00db0000 )
+#define ERRFILE_dwmac               ( ERRFILE_DRIVER | 0x00dc0000 )
 
 #define ERRFILE_aoe                    ( ERRFILE_NET | 0x00000000 )
 #define ERRFILE_arp                    ( ERRFILE_NET | 0x00010000 )